[发明专利]一种基于BIM+GIS的路线点定位方法、装置及系统

权利要求书

1.一种基于BIM+GIS的路线点定位方法，其特征在于，包括：

步骤一，提取路线的区间信息，所述区间信息包括起点里程桩号、终点里程桩号、起点坐标和终点坐标；

步骤二，以里程桩号或点坐标为查询条件，构建查询条件-区间信息查询数据库；

步骤三，接收输入的里程桩号或点坐标，从所述查询条件-区间信息查询数据库中查询目标区间信息；

步骤四，根据所述里程桩号和所述目标区间信息，采用空间几何函数计算所述里程桩号对应的坐标；或者，

根据所述点坐标和所述目标区间信息，采用空间几何函数计算所述点坐标对应的里程桩号；

所述区间信息还包括线段类型，所述线段类型包括直线段和/或曲线段；对于曲线段区间，所述区间信息还包括曲线段的几何特征信息；

所述曲线段包括圆曲线段和/或缓和曲线段；所述圆曲线段的几何特征信息包括半径和圆心坐标；所述缓和曲线段的几何特征信息包括起点半径、起点圆心坐标、终点半径和终点圆心坐标；

步骤四中，根据所述目标区间信息返回的所述线段类型，采用线段类型对应的空间几何函数计算所述里程桩号对应的坐标；或者采用线段类型对应的空间几何函数计算所述点坐标对应的里程桩号；

所述线段类型为缓和曲线段，里程桩号对应的坐标(x,y)的计算过程为：

计算目标缓和曲线段起点A和终点B连成的弦AB之间的点(x_C,y_C)：

其中，m为输入的里程桩号，(x₁,y₁)、(x₂,y₂)为A点和B点坐标，m₁、m₂为A点里程桩号和B点里程桩号；

计算过点(x_C,y_C)的弦AB的垂线与A点对应的圆曲线的交点(x_A,y_A)；

计算过点(x_C,y_C)的弦AB的垂线与B点对应的圆曲线的交点(x_B,y_B)；

若(x_B,y_B)有解，计算里程桩号m对应的坐标(x,y)：

或

若(x_B,y_B)无解，计算里程桩号m对应的坐标(x,y)：

或

其中，EXP为调和因子。

2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于：步骤二为：以里程桩号为查询条件，构建里程桩号-区间信息查询数据库，以及以点坐标为查询条件，构建点坐标-区间信息查询数据库。

3.根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于：以单条路线为单位构建里程桩号-区间信息查询数据库和点坐标-区间信息查询数据库；或者以路线集合为单位构建里程桩号-区间信息查询数据库和点坐标-区间信息查询数据库。

4.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于：所述区间信息还包括区间信息对应的路线标识，根据所述路线标识从所述查询数据库中筛选查询数据子库。

5.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于：步骤二中，所述查询数据库为R树查询数据库、多维线段树查询数据库或者R*树查询数据库。

6.根据权利要求5所述的定位方法，其特征在于：步骤三中，采用临近搜索算法从所述查询条件-区间信息查询数据库中查询目标区间信息。

7.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于：步骤二中，所述查询数据库为采用区间信息构建线性数组，步骤三中使用遍历方式查询目标区间信息。